Способ определения эффективности ингибитора гидратообразования Советский патент 1992 года по МПК F17D1/05 F17D3/12 

Изобретение относится к экспериментально-аналитическим методам прогнозирования эффективности новоразрабатываемых ингибиторов гидратообразования и может быть использовано, как экспресс-метод в области борьбы с гидратами в газодобывающей промышленности и.системе газотранспорта.

Цель изобретения - сокращение трудоемкости и срока проведения экспериментальных работ при разработке новых ингибиторовгидратообразования.

Это достигается тем, что для определения температуры гидратообра ювания газа с соответствующей концентрацией раствора ингибитора к равновесной температуре гидратообразования из чистой воды добавляют половину значения температуры замерзания раствора ингибитора с той же

концентрацией и отнимают половину значения температуры плавления льда.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. При поиске новых ингибиторов гидратообразования. а также определении оптимальной концентрации их в растворе для предупреждения образования гидратов необходимо воссоздание в лабораторных условиях тех термодинамических условий, которые существуют в объекте использования. Это требует наличия установок с соответствующим давлением и возможностью охлаждения, а также больших трудоемких экспериментальных исследований по определению гидратообразования.

Предложенный способ основывается на универсальной закономерности, между понижением температуры образования гидратов ( А Тг) и понижением температуры

ч

кэ

00 О 00

замерзания раствора ингибитора (ЛТ3). Эта закономерность (ДТГ 0,5 А Т3) установлена HP базе аналитических определений с использованием тепловых эффектов процесса образования гидратов.

Указанная закономерность имеет вид: Тг/ ДТ3 - 0,5. Здесь: ДТ Т0-ТИ;Д Тз

Тпл Т з.

Таким образом Ти Т0 + 0,5Т3 0,5х х273.16 или Ти Т0 + 0,5 Т3 - 136,58

где То - равновесная температура образования гидратов в воде в отсутствие ингибитора определяется по известной номограмме, К;

Ти - температура образования гидра- тов, соответствующая концентрации проверяемого вещества, К;

Трл - температура плавления льда (Тпл 273,16К);

Т3 - температура замерзания раствора соответствующей концентрации проверяемого вещества.

В таблице показано сравнение расчетных и экспериментальных данных зависимости понижения температуры гидратообразования от температуры замерзания ДЭГа.

Расчеты, осуществляемые с помощью уравнений, .

ДТг-ДНто

Хи -

Хи

R То п н2 о То ДТ3 Нпл .

R Тпл из них получаем

ДТГ п Н.2О То. hfij Т0

ДТ3

Тпл

ДНто где Хи - молярная доля ингибиторов в воде

Д Нго тепл ота образования гидратов при То, Дж/моль;

пн20 - число молей воды, приходящееся на 1 моль газа при То;

R - газовая постоянная, R - 8,32 «град.

Как видно из таблицы, результаты расчетов удовлетворительно сходятся с данными экспериментов.

Предложенный способ позволяет определить температуру образования гидратов при соответствующей концентрации вещества, восполнив при этом следующие операции:

определить Т0 при известной номограмме образования гидратов с водой (без инги-

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

биторов); определить Т3 экспериментальным путем для разных концентраций проверяемого вещества, не требующего особых затруднений; к значению Т0 прибавить половину значения Т3 и отнять половину значения температуры плавления льда.

Наиболее низкие значения Т, определенные с помощью предложенного способа для испытываемого ингибитора, показывают более высокую его эффективность.

Источниками технико-экономической эффективности предложенного решения являются: исключение проведения экспериментальных работ при высоких давлениях по определению Т, ускорение процесса проверки эффективности ингибиторов, сокращение трудозатрат.

Предложенный способ следует считать экспресс-методом по оценке эффективности различных веществ, проверяемых в качестве ингибиторов гидратообразования без проведения трудоемких экспериментальных работ.

Формула изобретения

Способ определения эффективности ингибитора гидратообразования, включающий определение температуры гидратообразования газов в присутствии растворенного в воде ингибитора, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости и времени проведения работ, определяют температуру замерзания раствора проверяемого ингибитора соответствующей концентрации и температуру гидратообразования газов из воды без растворенного в ней ингибитора и, исходя из этих данных, рассчитывают температуру гидратообразования газов в присутствии растворенного в воде ингибитора, пользуясь следующей зависимостью:

Ти То -Ю.5ТЗ- 136,58. где Ти - температура гидратообразования газов в присутствии растворенного в воде проверяемого вещества соответственной концентрации, К;

То - температура гидратообразования газов из воды без растворенного в нем вещества, К;

Т3 - температура замерзания раствора проверяемого вещества соответственной концентрации. К;

136,58 - половина значения температуры плавления льда, К.

Изобретение м.б. использовано в борьбе с гидратами в газодобывающей промышленности и системе газотранспорта. Цель изобретения - сокращение трудоемкости и времени проведения работ по определению эффективности ингибитора гидратообразо- вания. Определяют т-ру гидратообразова- ния газов в присутствии растворенного в воде ингибитора, т-ру замерзания раствора проверяемого ингибитора соответствующей концентрации и т-ру гидратообразовз- ния газов из воды без ингибитора. Исходя из этих данных, рассчитывают т-ру гцдрато- образования газов в присутствии ингибитора, пользуясь заданной зависимостью. 1 табл,