Способ определения равновесных термобарических параметров образования гидратов из смеси сжиженных газов
METHOD FOR DETERMINING THE EQUILIBRIUM THERMOBARIC PARAMETERS OF HYDRATE FORMATION FROM A MIXTURE OF LIQUEFIED GASES

Изобретение относится к способам определения равновесных термобарических параметров (температуры и давления) образования гидратов из смеси сжиженных газов. Оно может быть использовано в технологиях нефтяной, газовой и химической промышленности.
Известен способ определения равновесных термобарических параметров образования гидратов сжиженного углеводородного газа, включающий определение опытным путем равновесного давления, а равновесной температуры по расчетной формуле:
,
T
P
2
где  - равновесная температура образования гидратов, °C;  - равновесное давление образования гидратов, кгс/см; 0,00141, 0,1821, 0,5779 - коэффициенты, определенные опытным путем (Коротаев Ю.П. Избранные труды. Том 3. М.: Недра, 1999, С. 116).
Общими признаками известного и предлагаемого способов является определение одного из равновесных термобарических параметров, а второго параметра - по расчетной формуле, в которой используются коэффициенты, определяемые опытным путем.
3
8
2
6
4
К недостаткам известного способа необходимо отнести то, что он применим только для конкретного состава сжиженного газа на основе пропана (в % по объему): CH - 95,3, CH - 3,1, CH - 1,6, и ограничен пределами давления от 0,47 до 4,08 МПа и температур от 273,4 до 277,5 К.
Определение равновесных термобарических параметров образования гидратов для сжиженных многокомпонентных смесей (нефтяных и природных газов) по этой формуле невозможно.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ определения равновесных термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси (Патент РФ № 2625544, МПК G01N 7/00, G01K 13/02, опубл. 24.09.2018), включающий определение компонентного состава и температуры смеси, а давления образования в ней гидратов каждого компонента и их совокупности по расчетным формулам с использованием в них коэффициентов.
Общими признаками известного и предлагаемого способов является определение компонентного состава и температуры гидратообразующей смеси, а давления образования в ней гидратов каждого компонента и смеси по расчетным формулам с использованием в них коэффициентов.
газообразных
К недостаткам известного способа необходимо отнести то, что с его помощью возможно определять равновесные термобарические параметры образования гидратов только в многокомпонентных  смесях, из сжиженных газов - по этому способу весьма затруднительно или даже невозможно.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа определения равновесных термобарических параметров образования гидратов из смеси сжиженных газов.
Техническим результатом является повышение эффективности определения равновесных термобарических параметров образования гидратов из смеси сжиженных газов.
новым
Технический результат достигается тем, что в способе определения равновесных термобарических параметров образования гидратов из сжиженных газов, включающем определение компонентного состава и температуры гидратообразующей смеси, давления образования в ней гидратов каждого компонента и смеси по расчетным формулам с использованием в них коэффициентов,  является то, что давление образования в ней гидратов каждого компонента смеси определяют по формуле
,
T
P
i-
a
b
c
i
где  - температура смеси (К);  - равновесное давление каждого го компонента (МПа); , ,  - коэффициенты;
а равновесное давление смеси - по формуле:
,
X
i-
i
где  - мольная доля го жидкого компонента в гидрате.
Кроме того
a
b
c
, численные значения коэффициентов , ,  определены для следующих компонентов
Сжиженный газ
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
этан
0,1888
102,36
13820
пропан
0,046
24,468
3253,3
<i>i-</i>бутан
41,479
22827
3∙10<sup>6</sup>
<i>ц-</i>пентан
0,0178
9,9379
1384,1
диоксид углерода
0,0009
0,3991
45,36
сероводород
0,0003
0,1478
17,086
Технический прием, заключающийся в том, что давление образования гидратов каждого сжиженного компонента и их смеси, соответственно, определяют по формулам
,
,
позволяет с высокой точностью рассчитывать равновесное давление образования гидратов каждого компонента сжиженного газа и их смеси в зависимости от температуры.
a
b
c
Численные значения коэффициентов , ,  определены для следующих гидратобразующих компонентов
Сжиженный газ
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
этан
0,1888
102,36
13820
пропан
0,046
24,468
3253,3
<i>i-</i>бутан
41,479
22827
3∙10<sup>6</sup>
<i>ц-</i>пентан
0,0178
9,9379
1384,1
диоксид углерода
0,0009
0,3991
45,36
сероводород
0,0003
0,1478
17,086
Авторам не известны способы определения равновесных термобарических параметров образования гидратов из смеси сжиженных газов подобным образом.
Практическая реализация предлагаемого определения равновесных термобарических параметров образования гидратов из сжиженных газов, представлена примером.
ПРИМЕР 1
i-
Многокомпонентная смесь сжиженных газов, компонентный состав которой в мольных долях: пропан - 0,6, бутан - 0,4, транспортируется по трубопроводу. Необходимо определить равновесное давление образования гидратов в этой смеси при температуре 275,5 К.
По расчетным формулам определяем, соответственно, давление образования гидратов:
- пропана ,
i-
- бутана ,
- смеси .
ПРИМЕР 2
Многокомпонентная смесь сжиженных газов, компонентный состав которой в мольных долях: этана - 0,75, диоксида углерода - 0,15, сероводорода - 0,1, транспортируется по трубопроводу. Необходимо определить равновесное давление образования гидратов в этой смеси при температуре 288 К.
По расчетным формулам определяем, соответственно, давление образования гидратов:
- этана ,
- диоксида углерода
,
- сероводорода
- смеси .
Таким образом, совокупность существенных признаков позволяет достичь поставленный технический результат.