Computation of Hydrate Formation in Gas Pipelines

W artykule przedstawiono termodynamiczny model pozwalający przewidzieć tworzenie się hydratów w układach jednoskładnikowych i mieszaninach. Model oparto na wyznaczaniu stanu równowagi fazowej, uzyskanego przyjmując kryterium maksymalizacji entropii. W obliczeniach zastosowano bardziej klasyczne podejście, polegające na przyrównaniu fugatywności składników, zamiast potencjału chemicznego. Przeprowadzono weryfikację modelu na zbiorze rzeczywistych danych pomiarowych oraz porównanie z wynikami CSMHYD. Dla różnych rodzajów gazu ziemnego model posiada bezwzględny błąd średni 6,76%. Dla mieszanin z zastosowaniem metanolu jako inhibitora oraz gazów z zawartością wody (stan równowagi dwufazowej) błędy wynoszą odpowiednio 11,6% i 6,07%. Model pozwala na ocenę ryzyka tworzenia się hydratów zarówno dla gazociągów na lądzie jak i gazociągów podmorskich oraz umożliwia określenie optymalnych wartości stężenia metanolu, stopnia osuszania, ciśnienia i temperatury gazu w celu zapewnienia parametrów pracy gazociągu poza zakresem tworzenia się hydratów. Możliwości zastosowania modelu pokazano na przykładzie obliczeniowym.