ОТЛОЖЕНИЕ ГИДРАТОВ В ТРУБОПРОВОДАХ, ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ ДИОКСИД УГЛЕРОДА

Р. Г. Шагиев, В. Е. Андреев, Ш. Х. Султанов

Аннотация


Введение Прогнозирование гидравлического сопротивления, температурного режима неизотермических трубопроводов, транспортирующих диоксид углерода, приобретающих все увеличивающееся распространение, имеет большое промышленное значение. В литературе практически не имеется исследований по прогнозированию локализации и интенсивности гидратоотложения в подобных трубопроводах. Цели и задачи Расчет гидравлического сопротивления, теплопередачи и интенсивности отложения гидратов в неизотермических трубопроводах, транспортирующих диоксид углерода в присутствии воды. Установление закономерностей отложения гидратов в зависимости от режимных, геометрических параметров и физико-химических параметров окружающей среды. Методы Математическое моделирование и численные расчеты гидравлического сопротивления, температурного режима и интенсивности отложения гидратов в неизотермических трубопроводах газообразного диоксида углерода. Результаты На основе математическая моделирования установлено, что с увеличением скорости перекачки интенсивность отложения гидратов увеличивается.

Ключевые слова


трубопровод;диоксид углерода;газовая фаза;отложение гидратов;математическая модель;

Полный текст:

PDF

Литература


Nimtz M., Klatt M., Wiese B. Kuhnb M., Krautza H.J. Modelling of the CO2 Process and Transport Chain in CCS Systems - Examination of Transport and Storage Processes // Geochemistry. 2010. Vol. 70. Supplement 3. P. 185-192. DOI: 10.1016/j.chemer.2010.05.011.

Wang D., Zhang Y.D., Adu E., Yang J.P., Shen Q.W., Tian L. Wu L. Influence of Dense Phase CO2 Pipeline Transportation Parameters // International Journal of Heat and Technology. 2016. Vol. 34. No. 3. P. 479-484. DOI: 10.18280/ijht.340318.

Witkowski A., Majkut M., Rulik S. Analysis of Pipeline Transportation Systems for Carbon Dioxide Sequestration // Archives of Thermodynamics. 2014. Vol. 35. No. 1. P. 117-140. DOI: 10.2478/aoter-2014-0008.

Jerbi S., Delahaye A., Fournaison L., Haberschill P. Characterization of CO2 Hydrate Formation and Dissociation Kinetics in a Flow Loop // International Journal of Refrigeration. 2010. Vol. 33. Issue 8. P. 1625-1631. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2010.09.003.

Li H., Jakobsen J.P., Stang J. Hydrate Formation During CO2 Transport: Predicting Water Content in the Fluid Phase in Equilibrium with the CO2-Hydrate // International Journal of Greenhouse Gas Control. 2011. Vol. 5. Issue 3. P. 549-554. DOI: 10.1016/j.ijggc.2010.04.013.

Uilhoorn F.E. Evaluating the Risk of Hydrate Formation in CO2 Pipelines Under Transient Operation // International Journal of Greenhouse Gas Control. 2013. Vol. 14. Issue 5. P. 177-182.

Li A., Wang J., Bao B. High-Efficiency CO2 Capture and Separation Based on Hydrate Technology: a Review // Greenhouse Gases: Science and Technology. 2019. Vol. 9. Issue 2. P. 175-193. DOI: 10.1002/ghg.1861.

Liu W., Hu J. A Numerical Study on the Non-Isothermal Flow Characteristics and Hydrate Risk of CO2 in Buried Transmission Pipelines Under the Gas-Phase Transportation Mode // Greenhouse Gases: Science and Technology. 2019. Vol. 10. Issue 1. P. 249-264. DOI: 10.1002/ghg.1937.

Chapoy A., Burgass R., Tohidi B., Alsiyabi I. Hydrate and Phase Behavior Modeling in CO2-Rich Pipelines // Journal of Chemical and Engineering Data. 2015. Vol. 60. Issue 2. P. 447-453. DOI: 10.1021/je500834t.

Prah B., Yun R. Heat Transfer and Pressure Drop of CO2 Hydrate Mixture in Pipeline // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 102. P. 341-347. DOI: 10.1016/j.ijheatmass-transfer.2016.06.013.

Chapoy A., Burgass R., Tohidi B. Effect of Common Impurities on the Phase Behavior of Carbon Dioxide Rich Systems: Minimizing the Risk of Hydrate Formation and Two-Phase Flow // SPE Journal. 2011. Vol. 16. Issue 4. P. 921-930. DOI: 10.2118/123778-PA.

Zhang Y.D., Wang D., Yang J.P. Research on the Hydrate Formation in the process of Gas Phase CO2 Pipeline Transportation // International Journal of Heat and Technology. 2016. Vol. 34. Issue 2. P. 339-344. DOI: 10.18280/ijht.340226.

Xiang Y., Wang Z., Yang X. The Upper Limit of Moisture Content for Supercritical CO2 Pipeline Transport // Journal of Supercritical Fluids. 2012. Vol. 67. P. 14-21. DOI: 10.1016/j.supflu.2012.03.006.

Wang J., Wang Z., Sun B. Improved Equation of CO2 Joule-Thomson Coefficient // Journal of CO2 Utilization. 2017. Vol. 19. P. 296-307. DOI: 10.1016/j.jcou.2017.04.007.

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.

Bahadori A., Vuthaluru H.B. Rapid Estimation of Carbon Dioxide Compressibility Factor Using Simple Predictive Tool // Asia Pacific Oil and Gas: Materials of SPE Conference and Exhibition. Brisbane, Queensland, Australia. 2010. Paper Number SPE-131715-MS. DOI: 10.2118/131715-MS.

Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.

Laesecke A., Muzny C.D. Reference Correlation for the Viscosity of Carbon Dioxide // Journal of Physical and Chemical Reference Data. 2017. Vol. 46. Issue 1. Article Number 013107. DOI: 10.1063/1.4977429.

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

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

Youssef Z., Barreau A., Mougin P., Jose J., Mokbel I. Measurements of Hydrate Dissociation Temperature of Methane, Ethane, and CO2 in the Absence of Any Aqueous Phase and Prediction with the Cubic Plus Association Equation of State // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2009. Vol. 48. Issue 8. P. 4045-4050. DOI: 10.1021/ie801351e.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-4-9-25

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2021 Р. Г. Шагиев, В. Е. Андреев, Ш. Х. Султанов

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

© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.