ОТЛОЖЕНИЕ ГИДРАТОВ В ТРУБОПРОВОДАХ, ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ ВОДОРОДО-МЕТАНОВЫЕ СМЕСИ

Р. Г. Шагиев, В. Е. Андреев

Аннотация


Введение Прогнозирование гидравлического сопротивления, температурного режима неизотермических трубопроводов, транспортирующих водородо-метановые смеси, приобретающих все увеличивающееся распространение, имеет большое промышленное значение. В литературе практически не имеется исследований по прогнозированию гидратоотложения в подобных трубопроводах. Цели и задачи Расчет гидравлического сопротивления, теплопередачи и интенсивности отложения гидратов в неизотермических трубопроводах, транспортирующих водородо-метановые смеси в присутствии воды. Установление закономерностей отложения гидратов в присутствии водорода. Методы Математическое моделирование и численные расчеты определения гидравлического сопротивления, температурного режима и интенсивности отложения гидратов в неизотермических трубопроводах при наличии водорода. Результаты На основе математического моделирования установлено, что с увеличением доли водорода интенсивность отложения гидратов уменьшается. Установлена критическая концентрация водорода, при которой отложение гидратов отсутствует.

Ключевые слова


газопровод;отложение гидратов;водород;математическая модель;

Полный текст:

PDF

Литература


Бондарев Э.А., Бабэ Г.Д., Гройсман А.Г., Каниболотский М.А. Механика образования гидратов в газовых потоках. Новосибирск: Наука, 1976. 158 с.

Гухман Л.М. Подготовка газа северных газовых месторождений к дальнему транспорту. Л.: Недра, 1980. 161 с.

Шагапов В.Ш., Уразов Р.Р. Характеристики газопровода при наличии гидратоотложений // Теплофизика высоких температур. 2004. Т. 42. № 3. С. 461-468.

Билюшов В.М. Математическая модель образования гидратов при течении влажного газа в трубах // Инженерно-физический журнал. 1984. № 1. С. 57-64.

Билюшов В.М., Бондарев Э.А., Марон В.И. Процесс образования гидратов с учетом тепло- и массообмена // Инженерно-физический журнал. 1988. Т. 55. № 2. С. 226-231.

Wlodek T., Laciak M., Kurowska K., Wegrzyn L. Thermodynamic Analysis of Hydrogen Pipeline Transportation - Selected Aspects // AGH Drilling, Oil, Gas. 2016. Vol. 33. No. 2. P. 379-396. DOI: 10.7494/drill.2016.33.2.379.

Kuczynski S., Laciak M., Olijnyk A., Szurlej A., Wlodek T. Thermodynamic and Technical Issues of Hydrogen and Methane-Hydrogen Mixtures Pipeline Transmission // Energies. 2019. Vol. 12. Issue 3. P. 569-590. DOI: 10.3390/en12030569.

Pang J., Ng H-J., Zuo J. Hydrogen Gas Hydrate - Measurements and Predictions // Fluid Phase Equilibria. 2012. Vol. 316. P. 6-10. DOI:10.1016/j.fluid.2011.12.006.

Schouten J.A., Michels J.P.J., Janssen-Van Rosmalen R. Effect of H2-Injection on the Thermodynamic and Transportation Properties of Natural Gas // International Journal of Hydrogen Energy. 2004. Vol. 29. Issue 11. P. 1173-1180. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2003.11.003.

Zhang S-X., Chen G-J., Ma C-F. et al. Hydrate Formation of Hydrogen + Hydrocarbon Gas Mixtures // Journal of Chemical and Engineering Data. 2000. Vol. 45. Issue 5. P. 908-911. DOI: 10.1021/je000076a.

Randelman R.R., Wenzel L.A. Joule-Thomson Coefficients of Hydrogen and Methane Mixtures // Journal of Chemical and Engineering Data. 1988. Vol. 33. P. 293-299.

Ytrehus T., Helgaker J.F. Energy Dissipation Effect in the One-Dimensional Limit of the Energy Equation in Turbulent Compressible Flow // Journal of Fluids Engineering. 2013. Vol. 135. Issue 6. Article Number 061201. DOI: 10.1115/1.4023656.

Fairbanks D.F., Wilke C.R. Diffusion Coefficients in Multicomponent Gas Mixtures // Industrial and Engineering Chemistry. 1950. Vol. 42. No. 3. P. 471-475.

Schwertz F.A., Brow J.E. Diffusivity of Water Vapor in Some Common Gases // Journal of Chemical Physics. 1951. Vol. 19. P. 640-646.

Sloan E.D., Khoury F.M., Kobayaashi R. Water Content of Methane Gas in Equilibrium with Hydrates // Industrial and Engineering Chemistry Fundamentals. 1976. Vol. 15. Issue 4. P. 318-323.

Mohammadi A.H., Richon D. On Estimating the Water Content of Gas in Equilibrium with Gas Hydrate or Ice // AIChE Journal. 2007. Vol. 53. Issue 6. P. 1601-1607. DOI: 10.1002/aic.11159.

Mohammadi A.H., Richon D. Semiempirical Method for Determining Water Content of Methane-Rich Hydrocarbon Gas in Equilibrium with Gas Hydrates // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2008. Vol. 47. Issue 2. P. 451-458. DOI: 10.1021/ie070372h.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-3-76-90

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2021 Р. Г. Шагиев, В. Е. Андреев

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.